Китайские биологи установили, что череп дятла прочнее черепа жаворонка из-за различий в микроструктуре костной ткани.
Когда дятел долбит дерево, его череп может испытывать перегрузки до 1000 g, а скорость движений достигать 6-7 метров в секунду.
Ученые заинтересовались тем, какие механические особенности лежат в основе прочности его черепа. Для этого они сравнили строение черепа и клюва большого пятнистого дятла Dendrocopos major с соответствующими органами жаворонка Melanocorypha mongolica. Работу проводили при помощи компьютерной томографии и сканирующей электронной микроскопии. Кроме того, ученые определили механические свойства черепа и клюва птиц.
Клювы жаворонка и дятла оказались сходны по механической прочности, а череп у дятла оказался более чем в десять раз прочнее черепа сородича.
Ученые показали, что повышенная прочность коррелирует с иным строение трабекул – механических распорок между костными пластинами черепа. У жаворонка трабекулы оказались преимущественно линейные, палочковидные, в то время как у дятла они были преимущественно пластинчатыми. Кроме того, трабекулы были у дятла в целом толще, а промежутки между ними меньше.
Ученые считают, что особое строение трабекул костной ткани черепа дятла делает его более устойчивым к деформациям, а следовательно, защищает мозг от повреждений.
В 2011 году эти же авторы уже опубликовали работу, в которой исследовали причины отсутствия у птиц черепно-мозговых травм при долблении деревьев. Ученые выяснили, что частично это связано с разной длиной верхней и нижней части клюва, а частично – с пористым строением отдельных участков черепа. Исследователи надеются, что проводимая ими работа сможет пригодиться при разработке противоударных шлемов для человека.
Главные темы